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1、第6章 从杂交育种到基因工程,几种常见育种方式的比较1,几种常见育种方式的比较2,构建知识网络,1.在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法：_2.根据不同育种需求选择不同的育种方法（1）将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生 物体上，可利用_，亦可利用_：（2）要求快速育种，则运用_（3）要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用_（和_相结合使用）。（4）要求提高品种产量，提高营养物质含量，可 运用_。,杂交育种,单倍体育种,单倍体育种,杂交育种,诱变育种,杂交育种,多倍体育种,4.杂交育种选育的时间是_，原因该时间开始发生 _；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐
2、性。5.诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的_性和一般_的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。,F2,性状分离,不定向,有害,6种不同的育种方法。,据图回答下列问题:(1)图中A至D方向所示的途径表示 育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为。ABC的途径表示育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在。（2）B常用的方法为。（3）E方法所用的原理是，所用的方法如、。育种时所需处理的种子应是萌发的（而非休眠的）种子，原因是。,（4）上述育种过程中，哪两个过程所使用的方法相同？（填写字母），具
3、体使用的方法有(至少回答两个)，其作用机理是。（5）G过程原理是，H和I分别表示 和 过程。（6）KLM这种育种方法的优越性表现在。（7）上述AI过程中，哪些过程作用前后没有改变作用对象的基因型？（填写字母）。,解析 方法1应为杂交育种，它的可操作性最强，但育种周期最长；方法2为单倍体育种，其最大优点为明显缩短育种周期；方法3为诱变育种，这种方法获得新品种的速度最快，但因有利变异往往不多，需大量处理实验材料；方法4为多倍体育种，它可获得性状改良的多倍体；方法5为转基因技术即基因工程育种，它可定向改造生物性状获得新品种；方法6为细胞工程育种，它可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育生物新品种。答案（1
4、）杂交 从F2代开始发生性状分离 单倍体 明显缩短育种年限（2）花药离体培养,（3）基因突变 X射线、紫外线、激光 亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素（理化因素需各说出一项）种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变（4）C、F低温处理和秋水仙素处理 抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向两极而加倍（5）基因重组 脱分化 再分化（6）克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本范围（7）H、I,1.基因工程操作工具（1）基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（简 称限制酶）分布：主要在微生物体内。特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上 切割DN
5、A分子。实例：EcoR限制酶能 专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序 列切开。,切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。(2)基因的“针线”DNA连接酶催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化结果：形成重组DNA。(3)常用的运载体质粒本质：小型环状DNA分子。作用 a.作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；b.用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。条件 a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；b.有多个限制酶切点；c.有标记基因。,2.基因工程操作步骤图
6、解,提醒（1）微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。（2）目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出相应的蛋白质。,14、下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程示意图。请据图回答下列有关问题：,（1）科学家在进行图中操作时，要用_分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过_而结合。,同一种限制性核酸内切酶,碱基互补配对原则,（2）基因工程的理论基础是 法则，可用公式（图解）表示为。（3）是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理
7、论上，在该转基因自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的。将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是_。要想获得纯合子，常采用的方法是。,中心,3/4,发生性状分离,连续自交,（4）下列是几种搭配的密码子，据此推断图中合成的多肽，其前三个搭配的种类（按前后顺序排列）。甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）,甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸,易错辨析,（1）限制性内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键（不是氢键），只是一个切开，一个连接。（2）质粒是最常用的运载体，
8、不要把质粒同运载体等同，除此之外，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。（3）要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。,（4）DNA酶即DNA水解酶，是将DNA水解的酶；DNA聚合酶是在DNA复制过程中，催化形成新DNA分子的酶，是将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA片段上，需要模板；但DNA连接酶是将两个DNA片段的两个缺口同时连接，不需要模板，两者作用的化学键相同，都是磷酸二酯键。（5）原核生物基因（如抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌）可为真核生物（如棉花）提供目的基因。（6）限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一种酶，目的是
9、产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。（7）受体细胞动物一般用受精卵，植物若用体细胞则通过组织培养的方式形成新个体。（8）抗虫棉只能抗虫，不能抗病毒、细菌。,1.对下列有关实例形成原理的解释，正确的是 A.无子番茄的获得是利用了多倍体育种原理 B.培育无子西瓜利用了单倍体育种原理 C.培育青霉素高产菌株是利用了基因突变原理 D.“多利”羊获得是利用了杂交育种原理,2.单倍体育种是植物育种手段之一。以下有关叙述 正确的是（）A.普通小麦的配子培养产生的植株是单倍体植株 B.单倍体是具有一个染色体组的植物体 C.可以利用花药培养的方法直接产生有活力、能 正常结实的纯合子 D.单倍体育种的方
10、法可用来培育新的物种,3.（2008天津理综，4）为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是(),A.过程的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的 比例越高B.过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料C.过程包括脱分化和再分化两个过程D.图中筛选过程不改变抗病基因频率,4.（2009浙江理综，3）下列关于基因工程的叙述，错误的是()A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和 促进目的基因的表
11、达,5.（2008全国理综，4）已知某种限制性核酸内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如下图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是：,A.3 B.4 C.9 D.12,6.质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细 菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因 可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源 基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况
12、也 不同，下表是外源基因的插入位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供细菌的生长情况推测三 种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是：,A.是c；是b；是a B.是a和b；是a；是bC.是a和b；是b；是a D.是c；是a；是b,7.下列有关基因工程的叙述错误的是（）A.培育转基因抗虫棉时抗虫基因为目的基因 B.常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等 C.重组DNA分子的形成利用了DNA分子杂交原理 D.导入受体细胞的目的基因不一定能成功表达,8.如图为DNA分子的某一片段，其中分别 表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次（）,A.DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶B.限制性核酸内切酶、
13、解旋酶、DNA连接酶C.解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶D.限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶,9.下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的 A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B.限制酶的活性受温度影响 C.限制酶能识别和切割RNA D.限制酶可从原核生物中提取,10.下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获 得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法 不正确的是（）,A.X是能合成胰岛素的细菌细胞B.质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点C.基因与运载体的重组只需要DNA连接酶D.该细菌的性状被定向改造,11.现有A、B、C三个番茄品种，A品种的基因型 为aaBBDD，B
14、品种的基因型为AAbbDD，C品 种的基因型为AABBdd，三对基因分别位于三 对同源染色体上。若要利用上述品种培育获得 aabbdd植株至少需要几年（）A.2年 B.3年 C.4年 D.5年,12.（2008广东卷，8）改良缺乏某种抗病性的 水稻品种，不宜采用的方法是（）A.诱变育种 B.单倍体育种 C.基因工程育种 D.杂交育种,13.用纯种的高秆（D）抗锈病（T）小麦与矮秆（d）易染锈病（t）小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是：高秆抗锈病矮秆易染锈病F1 雄配子 幼苗选出符合生产要求的品种 A.过程的作用原理为染色体变异 B.过程必须经过受精作用 C.过程必须使用生长素处理幼苗 D.此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4,
